Cell Mechanics : Mechanical Properties and Membrane Rupture Criteria

Résumé : L’athérosclérose est une maladie artérielle chronique qui est une des causes majeures d’accidents vasculaires cérébraux et de crises cardiaques. Cette thèse a pour objectif de mieux comprendre certains facteurs spécifiques impliqués dans le dévelopement de cette maladie en abordant cette problématique sous l’angle de la mécanique.Deux types de cellules qui jouent un rôle important dans le dévelopement et la progression de l’athérosclérose sont les cellules endothéliales adhérentes et les leucocytes non-adhérents (les globules blancs). Nous avons développé deux systèmes capables de mesurer les propriétés mécaniques de ces deux grands types cellulaires. Le premier, appelé “indentation de profil”, utilise des micropipettes et des microindenteurs pour indenter la cellule, tandis que le second utilise la microfluidique pour soumettre les cellules à une contrainte d’élongation.De plus, nous nous sommes demandé si la mécanique pouvait nous aider à comprendre quand les déformations des cellules, ou les contraintes exercées sur elles, pouvaient les endommager.En effet, lorsque les plaques d’athérosclérose obstruent une partie trop grande du flux sanguin, le traitement le plus courant consiste à rouvrir le vaisseau avec un ballon et à le maintenir ouvert au moyen d’une endoprothèse artérielle, qui est un petit dispositif maillé et tubulaire. Cette procédure exerce des contraintes de compression considérables sur l’endothélium et l’endommage. Nous avons donc cherché à trouver un critère physique prédictif de la rupture de la membrane des cellules endothéliales en compression, puis avons comparé cela aux contraintes exercées sur l’endothélium durant la pose d’une endoprothèse artérielle, afin de voir si les dommages faits à l’endothélium pouvaient potentiellement être évités.De façon similaire, nous avons cherché à obtenir un critère physique prédictif de la rupture de la membrane des leucocytes. Nous avons ensuite comparé les déformations maximales possibles des leucocytes selon que ces déformations soient passives (comme lors du passage dans la microvasculature) ou actives (comme lors de la traversée de l’endothélium par les leucocytes).
Mots-clés : Cellule Mecanique
Type de document :
Thèse
Biomechanics [physics.med-ph]. Université Paris-Saclay, 2016. English. 〈NNT : 2016SACLX041〉
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Soumis le : vendredi 3 mars 2017 - 08:35:06
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Lionel Guillou. Cell Mechanics : Mechanical Properties and Membrane Rupture Criteria. Biomechanics [physics.med-ph]. Université Paris-Saclay, 2016. English. 〈NNT : 2016SACLX041〉. 〈tel-01481900〉

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